Колекторні сублімаційні сушарки

Огляд колекторів сублімаційних сушарок

Ліофілійна сушильна колонка часто використовується як вхідне обладнання для сублімаційної сушки.Дослідники, які шукають активний фармацевтичний інгредієнт або обробляють фракції ВЕРХ, часто використовують багатокомпонентну субліофільну сушарку на перших етапах роботи в лабораторії.Рішення про придбання цього типу сублімаційної сушарки зазвичай ґрунтується на критеріях, які включають, але не обмежуються:

1. -Кількість користувачів у лабораторії зазвичай велика, а кількість продукції, яку вони виготовляють, невелика

2. -Велика кількість дрібних окремих зразків

3. Менший бюджет обладнання

4. Тип банку клітини

5. Ліофілізований продукт не для комерційного використання на цьому етапі

6. Дуже ранній етап дослідження

7. Необхідна мінімально критична обробка продукту

Незважаючи на те, що купується велика кількість колекторних систем, які цілком достатні для поставленої задачі, важливо розуміти, що використання сублімаційної сушарки колекторного типу має значні обмеження щодо процесу сублімаційного сушіння.Зрештою, оператор не може контролювати процес сублімаційного сушіння, як це було б у більш дорогих і складних лоткових або полицевих сублімаційних сушарках.Однак є кроки, які можна зробити, щоб досягти більшого успіху на колекторі субліофільної сушарки, коли використовується таке обладнання.У цій статті пояснюється основні системи колекторів, їх обмеження та сильні сторони, а також як пом’якшити деякі проблеми, які можуть виникнути під час процесу сублімаційного сушіння.

Розуміння складових частин колекторної сублімаційної сушарки

Як і всі сублімаційні сушарки, ліофільна сушильна машина складається з 4 основних компонентів.Це:

· Станція додавання продукції

· Конденсатор

· Вакуум

· Система управління

Станція додавання продуктів
Станція додавання продукту - це частина обладнання, яка подає продукт до сублімаційної сушарки.У разі колекторної системи контейнерами з продуктом зазвичай є колби.Продукт поміщають у колбу і найчастіше статично заморожують у ванні з низькою температурою або в морозильній камері.Ми більш детально обговоримо варіанти заморожування пізніше в цій технічній примітці.

Конденсатор
Конденсатор майже в усіх сучасних сублімаційних сушарках являє собою охолоджену поверхню, яка керує процесом сублімації, створюючи

зона меншого тиску в сушарці.Конденсатор також служить для уловлювання вологи/розчинників і таким чином запобігає їх потраплянню у вакуумний насос.Більшість сублімаційних сушарок пропонуються в «одноступінчастій»

(одноступінчастий компресор), «двоступінчастий» (два компресори) або «двоступеневий змішаний» (два компресори зі спеціальною сумішшю газу).Максимальний діапазон низьких температур від –48C (для одноступінчастої установки) до -85C (двоступенева система) не є рідкістю.Деякі змішані системи можуть досягати навіть нижчих температур, наприклад -105C.Необхідно розуміти, що тиск пари над льодом не є лінійною кривою.Коли температура стає все нижче і нижче, діє закон спадної віддачі.

Вакуумна система і вакуумний насос
Тиск пари над льодом при -48°C еквівалентний 37,8 мТл.При -85C це 0,15 мТл, що означає різницю приблизно в 37,65

mTОднак ви можете помітити, що нижче -85C нижча температура створює лише дуже невелике поступове зниження тиску - в десятих і сотих мілітор.Дійсно, більшість опублікованих таблиць тиску пари над льодом зупиняється приблизно на -80°C, оскільки при нижчих температурах різниця тисків стає незначною.

Вакуумний насос для більшості колекторних сушильних машин є двоступеневим роторно-лопатевим вакуумним насосом із масляним ущільненням.Єдина мета вакуумних насосів під час більшої частини процесу сублімаційного сушіння полягає в тому, щоб видалити пари, що не конденсуються (азот, кисень, вуглекислий газ тощо) з сублімаційної сушарки.Видаляючи неконденсовані гази в системі, вакуумний насос, по суті, допомагає створити середовище для сублімації (лід до пари, не проходячи через рідку фазу).

відбуватися.Оскільки всі сублімаційні сушарки мають витоки (віртуальні витоки – виділення газу з нержавіючої сталі (так, це може виходити з газу), прокладки, акрил тощо та справжні – невеликі витоки в різних конфігураціях і місцях у системі, наприклад, у вакуумній трубці, що під’єднується між конденсатор і вакуумний насос) вакуумний насос працює безперервно протягом циклу ліофілізації.Теоретично, ЯКЩО б ліофільна сушарка була повністю і повністю вільна від витоків, після того, як вакуумний насос здійснив початкове опускання, його можна було б по суті вимкнути і більше не використовувати до кінця роботи.У реальному житті це неможливо.

Система управління
Система управління субліофільною сушаркою стає все більш важливою в диференціації однієї сублімаційної сушарки від іншої.Обсяг автоматизації та зручності користувача може сильно відрізнятися від однієї машини до іншої.Незалежно від марки, рекомендується, щоб автоматичне ввімкнення та автоматичне вимкнення входили до можливостей контролера.У лабораторіях, де найчастіше використовуються різноманітні сушарки, сублімаційне сушіння є засобом досягнення мети і просто ще одним процесом у довгому списку процесів, які люди повинні використовувати для досягнення своїх цілей.Не всі є фахівцями з сублімаційної сушки.Наявність функцій автоматичного ввімкнення та вимкнення допомагає забезпечити належну послідовність запуску та вимкнення для забезпечення захисту та довговічності системи.